PERCOBAAN 3 I. JUDUL PERCOBAAN PLC II. TUJUAN

PERCOBAAN 3
I.
JUDUL PERCOBAAN
PLC
II. TUJUAN PERCOBAAN
1. Mahasiswa memahami dasar-dasar pemrograman pada PLC
2. Mahasiswa mampu membuat dan menganalisa suatu program PLC
3. Mahasiswa memahami fungsi-fungsi dasar dalam PLC
4. Mahasiswa mampu membuat dan menganalisa suatu program dan fungsifungsi tertentu.
III. TEORI DASAR
Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita berjalan
amat pesat dengan meluasnya jenis produk-produk industri. Kompleksitas proses
bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun
secara kimia telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki
unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut agar semakin produktif dan
efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini adalah penggunaan
sistem pengendalian proses industri (sistem kendali industri).
Salah satu sistem kendali yang amat luas pemakaiannya adalah Programmable
Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis produksi mulai dari
industri rokok, otomotif, petrokimia, dll.
Kemudahan transisi dari sistem kendali sebelumnya (sistem kendali berbasis relay
mekanis) dan kemudahan troubleshooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua
faktor utama yang mendorong populernya PLC.
NEMA (The National Electrical Manufactures Association) mendefinisikan PLC
sebagai piranti elektronik digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram
sebagai
penyimpan
internal
dari
sekumpulan
instruksi
dengan
mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu seperti logika, sequensial, pewaktu,
perhitungan dan aritmatika untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun
proses melalui modul I/O digital atau analog.
Pada dasarnya sebuah PLC menerima masukan berupa logika 0 dan 1, dan sinyal
analog berkisar antara 0 sampai dengan 10 volt.
Program PLC berupa instruksi-instruksi yang tergantung pada jenis PLC yang
digunakan. Instruksi-instruksi yang tersedia biasanya untuk keperluan : operasi
logika (logic operation), penyimpanan data (storing), waktu tunda (delaying),
pencacahan (counting), pembandingan (comparing), transfer data (transferring),
dan lainnya.
Praktikum ini
akan menggunakan PLC jenis OMRON, dimana pada
pemrogramannya akan digunakan ladder diagram (diagram tangga), yang akan
mengikuti kaidah dari logika-logika digital.
Pada PLC digunakan logika-logika digital yang ada.
Logika AND
I1
I2
Out
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
I1
I2
Out
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Logika OR
Logika NOT
I
NOT I
0
1
1
0
Pemrograman pada PLC disini menggunakan ZEN support software, yaitu yang
digunakan pada PLC OMRON ZEN.
Sebagai contoh, apabila kita ingin suatu output (misalnya lampu), akan aktif apabila
dua buah tombol masukan diaktifkan. Bila salah satu tombol masukan tidak
diaktifkan, maka lampu tidak akan aktif.
Zen menggunakan program ladder yang mirip dengan diagram rangkaian relai.
Relay Circuit
SW1
Ladder Program
SW2
Ry
Konfigurasi Dasar Program Ladder
Zen mampu mengerjakan hingga 96 baris program, dengan setiap barisnya terdiri
dari 3 masukan dan 1 keluaran. Keluaran hanya dapat ditentukan/digambarkan di
bagian kanan baris saja. Masukan tidak bisa digambarkan setelah keluaran.
Perhatikan gambar berikut:
3 Masukan
Masukan
Pertama
Masukan
Kedua
1 Keluaran
Masukan
Ketiga
Bit
Keluaran
Program ladder untuk masukan dan keluaran tersebut ditunjukkan pada program
Zen Support Software seperti berikut:
Masukan
Pertama
Masukan
Kedua
Masukan
Ketiga
Masukan
Keempat
1 Keluaran
3 Masukan
Bit-Bit I/O
Bit-bit I/O dalam tabel berikut dapat digunakan dalam program ladder Zen:
Nomor bit
(lihat cat. 1)
Dapat digunakan
untuk kondisi
masukan
(lihat catatan 2)
Ya
Dapat
digunakan
sbg keluaran
Simbol
Nama
I
Bit-bit masukan
Unit CPU
Bit-bit masukan
unit Ekspansi I/O
0–5
0–6
(lihat cat.3)
Ya
Tidak
B
Saklar-saklar
tombol
0–3
Ya
Tidak
A
Bit-bit
pembanding
Analog
0–3
Ya
Tidak
P
Bit-bit
pembanding
pewaktu/pencacah
pewaktu
mingguan (lihat
cat.5)
0–f
Ya
Tidak
0–7
Ya
Tidak
X
@
Tidak
Fungsi
Berkaitan dengan
terminal-terminal
masukan unit CPU dan
Ekspansi I/O
ON/OFF saat tombol
ditekan pada unit CPU
selama ZEN beroperasi
Membandingkan (, )
I4 dan I5, I4 dan suatu
nilai serta I5 dan suatu
nilai. Nilai tersebut: 0,0
hingga 10,5 (3 angka
desimal)
Membandingkan nilia
pewaktu/pencacah saat
itu dengan setingnya
Pengaturan: ON/OFF
antara hari-hari dan
waktu-waktu yang
ditentukan
*
pewaktu kalender
0–7
Ya
Tidak
Q
Bit-bit keluaran
unit CPU
Bit-bit keluaran
ekspansi I/O
0–3
Ya
Ya
0–b
(lihat cat.3)
Ya
Ya
M
Bit-bit kerja
0–f
Ya
Ya
H
Bit-bit Tahan
(holding, lihat
cat.6)
Pewaktu
Pewaktu tahan
(holding timers,
lihat cat.6)
0–f
Ya
Ya
0–7
0–3
Ya
Ya
Ya
Ya
Y
T
#
C
Pencacah
0–7
Ya
Ya
D
Bit-bit
penampil
0–7
Tidak
Ya
D
Bit-bit
penampil
0–7
Tidak
Ya
Pengaturan: ON/OFF
antara tanggal-tanggal
yang ditentukan
Q dan Y berkaitan
dengan terminalterminal keluaran
Fungsi: dapat
ditentukan keluaran
normal (I), set (S),
reset (R) atau alternatif
(A)
Fungsi: dapat
menentukan tundaan
ON (x), OFF (▪), pulsa
oneshot (o) atau pulsa
berkedip (F)
Pengaturan:
00 det 010 mdetik – 99
det 990 mdetik
00 menit 01 detik – 99
menit 59 detik
00 jam 01 menit – 00
jam 59 menit
Fungsi: pencacah
naik atau turun
Fungsi:menampilkan
string, tanggal, jam,
nilai pewaktu, nilai
pencacah atau nilai
konversi analog pada
tampilan LCD unit
CPU.
Fungsi: menampilkan
string, tanggal, jam,
nilai pewaktu, nilai
pencacah atau nilai
konversi analog pada
tampilan
Catatan:
1. Nomor-nomor bit disajikan dalam format heksadesimal (0, 1, 2, ... , 9, a, b,
...f).
2. Bit-bit yang digunakan sebagai kondisi masukan dapat digunakan sebagai
kondisi normally open atau normally closed.
3. Jumlah bit yang dapat digunakan tergantung pada konfigurasi koneksi Unit
Ekspansi I/O.
4. Bit-bit pembanding analog dapat digunakan pada unit CPU dengan catu
daya DC (ZEN-10C1DR-D dan ZEN-10C2DR-D).
5. Pewaktu mingguan (weekly) dan kalender dapat digunakan pada unit CPU
yang memiliki fungsi kalender dan jam (ZEN-10C1AR dan ZEN-10C1DRD).
6. Jika catu daya dimatikan, pewaktu tahan (holding timer) akan menyimpan
status ON/OFF dan nilai sebelum catu daya mati.
Dalam hal dipakai logika AND, dengan input adalah I1 dan I2, dan output Q0.
I1
I2
Out
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Diagram tangga pada pemograman PLC nya.
Untuk contoh selanjutnya, bila kita ingin lampu aktif apabila salah satu dari
tombol dua buah tombol masukan diaktifkan. Bila salah satu tombol masukan
tidak diaktifkan, dan yang lain aktif, maka lampu akan menyala.
Dalam hal dipakai logika OR dengan input adalah I1 da I2, dan output Q0.
I1
I2
Out
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Diagram tangga pada pemograman PLC nya
Logika NOT pada PLC berarti dalam keadaan normally close. Hal ini dapat dilihat
pada gambar dibawah ini.
Beberapa fungsi akan dibahas disini, yaitu timer, counter, dan komparator.
Penggunaan fungsi-fungsi timers
Timers (T).
Ada 4 jenis operasi pada timers, yaitu;
1. ON delay timers: timers akan aktif jika hitungan timers terpenuhi setelah
trigger masukan diaktifkan.
2. OFF delay timers: timers tetap aktif ketika trigger masukan aktif, setelah
trigger masukan tidak aktif dan setelah perhitungan terpenuhi, maka timers
tidak aktif lagi.
3. One-Shoot pulse timers: hitungan tetap berlangsung ketika trigger
masukan aktif.
4. Flashing pulse timers: selama masukan trigger aktif, maka timers akan
aktif dan tidak aktif secara berulang-ulang sesuai dengan set hitungan.
Lakukan simulasi sesuai dengan ladder diagram dibawah ini untuk memahami
jenis-jenis operasi pada timers.
Holding timers (#).
Pada holding timers, nilai hitungan sekarang akan tetap ditahan (hold) saat operasi
PLC berhenti atau catu daya mati. Hitungan akan aktif kembali saat trigger
masukan aktif kembali. Status bit timers tetap aktif dan juga ditahan aktif setelah
hitungan selesai.
Weekly timers (@).
Weekly timers adalah timers yang aktif pada waktu yang telah ditetapkan pada
hari-hari yang ada dalam seminggu.
Calendar timers (*).
Timers ini akan aktif sesuai dengan tanggal yang telah diset pada program di PLC.
Penggunaan fungsi Counter (C).
Counter (pencacah) digunakan untuk melakukan berbagai perhitungan, dapat
digunakan dalam mode penambahan (incremental) atau mode pengurangan
(decremental). Nilai pada counter dan status bit counter (ON/OFF) tetap ditahan
ketika mode operasi berubah atau saat ada interupsi power.
Jenis-jenis counter antara lain:
1. Counter up: yaitu counter yang melakukan pencacahan naik (incremental).
2. Counter down: melakukan pencacahan secara menurun (decremental).
3. Counter set: counter yang setelah aktif maka akan memerintahkan set
operasi.
4. Counter reset: counter yang melakukan operasi reset.
Contoh ladder diagram dibawah ini adalah contoh penggunaan counter.
Keterangan:
Misalkan nilai set counter C0 = 10, dan T0 = 0,2 ms.
Masukan I0 akan menambah hitungan nilai counter sedangkan masukan nilai I1
akan mengaktifkan trigger timers.
Setelah timers aktif, maka hitungan counter akan berkurang.
I2 berfungsi untuk mereset nilai counter, setelah nilai counter mencapai 10, maka
Q0 akan aktif.
Penggunaan fungsi Comparator (P).
Comparator (P) digunakan untuk membandingkan nilai timers, holding timers dan
nilai counter dengan nilai set timers, holding timers dan counter atau dengan bit
timers, holding timers dan counter lainnya yang sejenis atau dengan suatu
konstanta.
Ada 2 jenis operator pada komparator, yaitu >= (lebih besar atau sama dengan) dan
<= (lebih kecil atau sama dengan).
Contoh penggunaan komparator.
Gunakan komparator untuk membandingkan holding timer dengan suatu konstanta,
misalnya jika nilai holding timer #0 20 s aktif maka Q0 akan aktif dan jika holding
timer #0≥10 s maka Q1 aktif.
IV. RANGKAIAN PERCOBAAN
Percobaan 1.
Buatlah logika ladder diagram dari permasalahan berikut
- Seorang ingin membuat ruangan kamarnya dengan dua buah saklar.
Fungsinya adalah agar seseorang dapat mengaktifkan/menonaktifkan lampu
dari salah satu saklar.
- Ketika seseorang mengaktifkan lampu dari saklar 1 maka ia dapat
menonaktifkan dengan saklar 2, juga sebaliknya sesorang dapat
menghidupkan kembali lampu dari saklar 2 dan menonaktifkan lampu
dengan menggunakan saklar1.
SAKLAR
1
P
I
N
T
U
SAKLAR
2
KAMAR
LAMPU
TEMPAT
TIDUR
Percobaan 2.
Buatlah suatu rangkaian ladder diagram untuk permasalahan dibawah ini.
1. Merupakan program yang dapat mendeteksi tentang keadaan parkir dan
menyatakan dengan 3 buah output.
2. Kapasitas tempat parkir adalah 10 mobil (mobil pribadi).
3. Output pertama menyatakan parkir dalam keadaan kosong.
4. Output kedua menyatakan keadaan terisi, namun belum penuh.
5. Output ketiga menyatakan bahwa tempat parkir hampir/telah penuh.
6. Hanya 1 keadaan output yang boleh aktif.
7. Masukan I0 untuk mendeteksi mobil yang masuk
8. Masukan I1 untuk mendeteksi mobil yang keluar.
9. Masukan I2 adalah tombol reset.
V. ALAT DAN BAHAN
1. Sebuah PC
2. Software ZEN support software.
VI. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Jalankan program OMRON/ZEN support software
2. pilih create new program, dan tekan tombol OK
3. pada layar monitor akan tampak property setting, masukkan model
konfigurasi ZEN, isi project name and comment, kemudian tekan OK
4. ZEN support software siap dimulai .